РОЗРОБЛЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ КОМПОЗИЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ ДЛЯ ПРОКЛАДНОГО ШАРУ БЕЗБАЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.206.2023.296619Ключові слова:
залізничний металевий міст, безбаластне мостове полотно, залізобетонна плита, прокладний шар, рулонний композиційний матеріал, поліефірне волокно, цемент, модуль деформаціїАнотація
Для сполучення залізобетонних плит безбаластного мостового полотна з металевими балками залізничних мостів традиційно застосовується зручний для укладання і сприятливий за фізико-механічними характеристиками гумодерев’яний прокладний шар, що має недостатню довговічність через гниття деревини. Виконано аналіз напружено-деформованого стану залізобетонної плити безбаластного мостового полотна, встановлено, що міцність матеріалу прокладного шару між плитами і балками мосту має бути не менше 5 МПа, а модуль деформації не більше 10000 МПа. Експериментально встановлено, що гумодерев’яний прокладний шар зазнає значних деформацій за рахунок гуми і раптово крихко руйнується, а його модуль деформації складає 58,3 МПа для сосни і 144 МПа для дубу. Розроблено та запатентовано конструктивно-технологічне рішення прокладного шару з рулонного композиційного матеріалу, що складається з нетканого матеріалу об'ємної структури НМОС із анізометрично орієнтованих поліефірних волокон, цементу, дрібного заповнювача і добавок-прискорювачів твердіння. Досліджено залежності модуля деформації та міцності на стиск прокладного шару з цього матеріалу від відношення кількості піску до кількості цементу в мінеральній суміші П/Ц, витрат мінеральної суміші на одиницю об’єму НМОС М/НМ, товщини НМОС. Такий прокладний шар також зазнає значних деформацій, проте руйнування з порушенням структурної цілісності не спостерігається. Встановлено, що модуль деформації та умовна міцність на стиск композиційного матеріалу зменшуються зі збільшенням П/Ц і зменшенням М/НМ Прокладний шар із рулонного композиційного матеріалу має модуль деформації 144 МПа за П/Ц не більше 0,11 М/НМ 1000 кг/м3. Такі склади рекомендовано застосовувати для прокладного шару, спосіб улаштування якого запатентовано.
Посилання
ЦП-0137. Інструкція з укладання та експлуатації безбаластного мостового полотна (БМП) на залізобетонних плитах. Київ: Укрзалізниця, 2006. 100 с.
Забіяка О. А. Механізм тріщиноутворення у плитах безбаластного полотна та опорах залізничних мостів і підвищення їх тріщиностійкості: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05. Харків, 2015. 217 с.
Звєрєва А. С. Полімермінеральні композити з регульованими деформативними властивостями для основ залізобетонних транспортних споруд: дис. … канд. техн. наук: 05.23.05. Харків, 2021. 246 с.
Досвід застосування нових конструкцій безбаластного залізничного полотна у Польщі та оцінка перспектив їх застосування в Україні / Т. Шуба, В. Чистяк, В. Перестюк та ін. Збірник наукових праць УкрДАЗТ. 2011. Вип. 122. С. 201-221.
Дорослий погляд на світ. URL: https://i.lb.ua/027/55/54992e30a8e95.jpeg (дата звернення: 10.11.2023).
Весь діловий та активний Малин. URL: https://malyn.media/wp-content/uploads/2022/04/zaliznychnyy-mist-cherez-Irpin-2.jpg (дата звернення: 10.11.2023).
Ballastless track on bridges /ed. By S. Freudenstein, K. Geisler, T. Molter, M. Missler, Ch. Stolz. Munich. Ballastless Tracks. 2017. P. 45-72. DOI:10.1002/9783433606889.ch4.
Поляков В. Ю., Данг Н. Т. Безбалластное мостовое полотно на ВСМ. Мир транспорта. 2018. Вып. 16 (2). С. 36–55.
Аналіз напружено-деформованого стану плит безбаластного мостового полотна і прокладного шару під ними / А. А. Плугін, С. В. Мірошніченко, О. В. Лобяк та ін. Збірник наукових праць УкрДАЗТ. 2014. Вип. 148 (2). С. 104-110.
ЦП-0093. Інструкція з визначення умов пропуску рухомого складу по металевих та залізобетонних залізничних мостах. Київ: Укрзалізниця, 2002. 301 c.
Plugin A., Murygina N., Miroshnichenko S., Kaliuzhna O. Materials for Connecting Railway Reinforced Concrete Bridge Deck with Steel Bridge Structures. International Scientific Conference EcoComfort and Current Issues of Civil Engineering. Cham: Springer International Publishing. 2022. P. 318-328. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-031-14141-6_32.
Городецький А. С., Євзеров І. Д. Комп'ютерні моделі конструкцій. Київ: Факт, 2007. 394 С.
Грибко О. В. Капітальний ремонт мосту на основі нового конструктивно-технологічного рішення прокладного шару залізобетонного безбаластного мостового полотна мостів на ВШМ. Пояснювальна записка і розрахунки до дипломного проекту зі спеціальності 273 «Залізничний транспорт». Харків: УкрДУЗТ, 2022. 67 с.
Fediuk R., Smoliakov A., Muraviov A. Mechanical Properties of Fiber-Reinforced Concrete Using Composite Binders. Advances in Materials Science and Engineering. 2017. Article ID 2316347. URL: https://www.hindawi.com/journals/amse/2017/2316347/.
Reiterman P., Holcapek O., Jogl M., Konvalinka P. Physical and Mechanical Properties of Composites Made with Aluminous Cement and Basalt Fibers Developed for High Temperature Application. Advances in Materials Science and Engineering. 2015. Vol. 4. P. 1-10. DOI: 10.1155/2015/703029.
Taylor H. F. Cement chemistry. London: Academic Press, 1990. 459 p.
Kurdowski W. Cement and Concrete Chemistry. Springer, 2014. 700 p. DOI: 10.1007/978-94-007-7945-7.
Marushchak U., Sanytsky M., Sydor N. Design of rapid hardening engineered cementitious composites for sustainable construction, SSP. Journal of Civil Engineering. 2017. Vol. 12(2). P. 107-112. DOI: 10.1515/sspjce-2017-0026.
Pöllmann H. Syntheses, properties and solid solution of ternary lamellar calcium aluminate hydroxi salts (AFm-phases) containing SO42-, CO32-and OH-. Neues Jahrbuch für Mineralogie-Abhandlungen. 2006. Vol. 182(2). P. 173-181.
Matschei T., Lothenbach B., Glasser F. P. The AFm phase in Portland cement. Cement and concrete research. 2007. Vol. 37(2). P. 118-130.
Balonis M., Lothenbach B., Le Saout G., Glasser F.P. Impact of chloride on the mineralogy of hydrated Portland cement systems. Cement and Concrete Research. 2010. Vol. 40.7. P. 1009-1022.
Balonis M., Medala M., Glasser F.P. Influence of calcium nitrate and nitrite on the constitution of the AFm and AFt cement hydrates - experiments and thermodynamic modelling. Advances in Cement research. 2011. Vol. 23(3). P. 129-143.
Plugin A. A., Runova R. F. Bonding Calcium Chloride and Calcium Nitrate into Stable Hydration Portland Cement Products: Stability Conditions of Calcium Hydrochloraluminate sand Calcium Hydronitroaluminates. International Journal of Engineering Research in Africa. 2018. Vol. 36. P. 69-73. DOI:10.4028/www.scientific.net/ JERA.36.69.
Evaluation of the corrosion resistance of the armature under the protective layer «Viatron» / E. V. Kondrashchenko, V. I. Babushkin, Т. А. Kostyuk, V. A. Bobko, O. Yu. Proshchin. Visnik NTU «KhPI». 2004. Vol. 41. P. 20-22.
Гідроізоляційні цементні композити проникної дії / А. А. Плугін, Т. О. Костюк, О. Ю. Прощин та ін. Харків: Ко легіум, 2018. 268 с.
Interaction of Mineral and Polymer Fibers with Cement Stone and their Effect on the Physical-Mechanical Properties of Cement Composites / A. A. Plugin, T. O. Kostiuk, O. A. Plugin, D. O. Bondarenko, Yu. A. Sukhanova, N. N. Partala. International Journal of Engineering Research in Africa. 2017. Vol. 31. P. 59-68. DOI:10.4028/www.scientific.net/JERA.31.59.
Спосіб улаштування прокладного шару між сталевими балками залізничного мосту і залізобетонними плитами безбаластного мостового полотна МПК E04B (2006.01): пат. 153601 Україна: 5/10. № u 2022 04806. Заявл. 19.12.2022; опубл.26.07.2023, Бюл. № 30. 1 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
